MOF-based nanozyme grafted with cooperative Pt(IV) prodrug for synergistic anticancer therapy

前药 化学 葡萄糖氧化酶 活性氧 顺铂 组合化学 肿瘤微环境 体内 细胞内 芬顿反应 催化作用 生物化学 药理学 癌症研究 化疗 肿瘤细胞 生物技术 外科 生物 医学
作者
Ping-Hsuan Wu,Pei-Fen Cheng,Watchareeya Kaveevivitchai,Teng‐Hao Chen
出处
期刊:Colloids and Surfaces B: Biointerfaces [Elsevier BV]
卷期号:225: 113264-113264 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.colsurfb.2023.113264
摘要

Manipulating Fenton chemistry in tumor microenvironment (TME) for the generation of reactive oxygen species is an effective strategy for chemodynamic therapy. However, this is usually restricted by limited intracellular content of H2O2 and insufficient acidic environment at the tumor site. Herein, a ferric metal-organic framework (MOF) is covalently grafted with a prodrug of cisplatin (Pt(IV) prodrug) and loaded with a biocatalyst glucose oxidase (GOx) to afford a nanozyme MOF-Pt(IV)@GOx for cascade reactions. In this system, the attached Pt(IV) prodrug on MOF plays a significant role in the cooperative enhancement of GOx loading and chemotherapy. The high concentration of glutathione in TME reduces Fe(III) to Fe(II) for Fenton reaction, and converts Pt(IV) prodrug to cisplatin for DNA targeting and H2O2 production. Meanwhile, glucose oxidation catalyzed by GOx not only consumes glucose for starvation therapy, but also promotes the intracellular acidity and H2O2 supply in TME, which are in favor of Fenton reaction. Both in vitro and in vivo studies demonstrate that MOF-Pt(IV)@GOx enables remarkable anticancer efficacy due to the synergistic trimodal therapy consisting of ferroptosis, starvation therapy, and chemotherapy.
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